• 한국음향학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.39-48
• /
• 2024

자동차용 경음기는 운전자 간의 의사소통 수단이자 보행자에게 사전에 경각심을 불러일으키는 부품으로서 안전상 중요한 역할을 한다. 유한 요소 방법과 전기 회로 모델을 활용한 자동차용 경음기의 모델링 연구와 혼의 음향학적 특성을 분석한 연구들이 수행되었으나, 트럼펫 혼의 작동 주파수 설계 방법에 대한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 트럼펫 혼의 진동부가 결정되었을 때, 쉘의 음향 리액턴스에 따른 작동 주파수를 예측하는 설계 방법을 제시하고자 한다. 음향부에서는 지수 혼과 도파관이 결합된 혼에 대해 다루었고, 임피던스 튜브 실험을 통해 도파관의 입구 음향 리액턴스는 해석 결과와 유사함을 확인했다. COMSOL Multiphysics 유한 요소 수치 해석 모델을 이용하여 자동차용 경음기의 공진 주파수를 예측했고, 음압 실험을 통해 설계된 혼의 작동 주파수를 측정하여 설계 방법을 검증했다. 음압 실험은 홀더를 제외하고 DC 전압을 12 [V] 인가하여 반무향실 환경에서 측정한 결과, 설계 작동 주파수와 비교하여 수 [Hz] 내에서 정확하게 공진이 발생했다. 본 논문에서는 혼의 음향 리액턴스 관점에서 자동차용 트럼펫 혼의 설계 방법을 살펴보았고, 혼을 포함한 시스템을 설계할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국음향학회지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.21-26
• /
• 1995

본 연구에서는 사각형 음향 진동체가 무한 배플에 고정되어 있을때 진동체 상호간의 방사 임피던스의 양을 예측하기 위하여 적분식을 유도하고 이를 수치해석 하였다. 상호 방사 임피던스를 방사 저항 및 방사 리액턴스로 분리하여 계산하고 이를 ka및 kd의 함수로 출력 하였다. 방사 저항은 ka값의 증가에 따라 요동을 하면서 감소 하였다. 방사 리액턴스는 ka값의 증가에 따라 감소 하였다. 또한 상호 방사 임피던스는 ka의 값이 클수록 방사 임피던스의 양은 요동을 하면서 감소 하였다. 그러나 ka가6, 13및 19의 근처에서는 오히려 상호 임피던스의 영향이 거의 없음을 볼 수 있었고 진동체 상호간의 거리가 멀어질수록 임피던스의 영향이 현저히 감소함을 보았다. 또한ka의 값이 클수록 진동체 상호간의 배치에서 45도의 경우에 상호 간섭이 오히려 감소하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.82-88
• /
• 1995

배플이 없는 폴리우레탄 유한 윈도우를 장착한 사각형 음향 센서의 수중 음향방사로 인한 자기방사 임피던스 (self-radiation impedance)의 컨덕턴스(conductance)와 서셉턴스(susceptance)를 실험으로 계측 하여 이를 전기적 등가회로를 이용하여 수중방사 임피던스 양을 계산하였다. 또한 무한배플(rigid infinite baffle)의 사각형 피스톤을 모델로 선정한 Levine식을 이용하여 음향방사로 인한 자기방사 임피던스를 적분식으로 표시하고 이것을 방사 저항과 방사 리액턴스로 분리하여 수치해석하였다. 실험의 경계조건과 비유적 유사한 이론해석 결과를 실험치와 비교하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.108-114
• /
• 2017

수중 초음파 탐지 시스템에서 배열 진동소자로 사용되는 정방형의 방사면을 갖는 초음파 트랜스듀서의 자기 방사임피던스를 실험적으로 해석하였다. 7개의 진동수가 서로 다른 란주반형 진동자를 제작하여 파수와 진동자의 한변의 길이의 곱인 ka의 값이 1~3의 범위에 대해서 방사리액턴스 및 방사저항을 측정하였다. 이 결과를 수열을 이용한 방사임피던스의 이론계산 결과와 비교하여 본 연구에서 수행한 실험방법의 유효성을 확인 하였고 정방형의 방사면에 대한 방사임피던스의 변화경향을 실험적으로 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.58-62
• /
• 1995

무한배플에 고정된 사각형 진동체에 대한 자기방사 임피던스를 극좌표를 이용한 적분식으로 표시하고 이를 방사저항과 방사 리액턴스로 분리하여 수치해석 하였다. 해석의 결과를 접근방법이 다른 이론식의 결과와 비교하였다. 수치해석의 결과 다른 방법들은 저주파 영역에서 근사식을 사용하여 보정을 해준 반면 본 논문에서 사용된 적분식은 전 주파수 영역에서 제한조건 없이 잘 맞음을 보였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.23-29
• /
• 1994

본 논문에서는 원통형 압전 진동체에 대한 수중 방사 임피던스를 유한 배플 구조에서의 측정 결과와 무한 배플 구조에서의 이론 결과를 비교하여 방사 임피던스에 대한 배플의 영향을 규명하였다. 배플의 길이가 증가할수록 방사 임피던스의 측정치는 무한 배플에서의 이론치에 접하하며, 배플의 영항은 방사저항에서 보다 방사 리액턴스에서 더 지배적 임을 보인다. 따라서 음향 변환기의 설계시 무한 배플 구조에서의 방사 임피던스 이론 결과를 적용하기 위해서는 배플길이에 따른 임피던스의 보상이 수행되어야 한다.

• 한국음향학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.491-498
• /
• 2009

본 논문에서는 수중 음향 압전 트랜스듀서의 고효율, 정전력 구동이 가능하도록 절연 트랜스포머와 체비셰프 필터함수를 이용한 임피던스 정합회로 설계 방안을 제안하였다. 제안된 정합회로는 진동과 무관한 트랜스듀서의 리액턴스 성분을 최소화하고 넓은 동작주파수 범위에서 평탄한 출력 전력 특성을 갖도록 설계되었다. 체비세프 필터함수를 표준 원함수로하는 저역통과 필터를 단종단 제자형 회로로 설계하고 대역통과 주파수변환을 통하여 트랜스듀서의 등가모델과 트랜스포머의 권선비에 적합한 정합회로를 설계하였다. 제안된 기법을 예제 모델 Tonpilz형 압전 트랜스듀서에 대한 가상부하에 적용하고 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 결과를 비교함으로써 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.

• 소음진동
• /
• 제6권3호
• /
• pp.297-303
• /
• 1996

The general approach using sine series expansions was represented to evaluate the radiation loading from a vibrating surface on a simply supported cylinder. In this paper, the fluid-loading coefficients (radiation impedance) for a submerged finite cylindrical shell with an arbitrary end condition are defined and evaluated. The vibrations of cylindrical shell are expressed by using cosine series expansions to analyze the radiation impedance for a finite cylindrical shell. It is possible to represent the displacements at both ends of cylindrical shell in comparison with sine series. The direct and cross modal components of fluid-loading coefficients are shown and the validity of cosine series expansions are verified from the results of numerical computations. This approach and results are directly applicable in the analysis of sound radiation from subemerged finite cylindrical shell with arbitrary end conditions.